Ald機臺腔體的凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ALD機臺腔體的凈化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路制作通常包括在半導體襯底(晶圓)表面沉積材料。原子層沉積(AtomicLayer Deposit1n，ALD)是一種常用的沉積材料的方法，將反應材料依序提供于反應室中以在半導體襯底上方形成單原子層結(jié)構(gòu)，并且，可堆疊多個單原子層結(jié)構(gòu)以達到所要厚度的沉積物。ALD沉積的膜層基本上是均勻的，具有可預測的厚度，并且其厚度在整個半導體襯底范圍內(nèi)基本上不變化。ALD沉積的膜層甚至在具有非常高長寬比的微米級表面特征的整個表面上產(chǎn)生均勻的膜層厚度。因此，ALD工藝可以無限重復從而以高精確度和純度在暴露的半導體襯底表面上累積期望的材料膜層厚度。
[0003]勢差原子層沉積(PotentialDifference Atomic Layer Deposit1n，PDALD)是一種新的ALD工藝方法，在PDALD工藝中，采用六氯乙硅烷(Si2Cl6)作為反應物，并最終在晶圓表面反應生成氧化硅膜層。然而，在PDALD工藝完成之后，需要將晶舟上升或是下降，在此過程中，少量的空氣進入機臺腔體中，使得PDALD過程中未反應完全的六氯乙硅烷會與空氣中的水汽反應，生成硅或氧化硅，附著在機臺腔體的表面形成殘留物，從而影響機臺的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種ALD機臺腔體的凈化方法，使得機臺腔體中殘留的六氯乙硅反應完全，避免機臺腔體內(nèi)形成殘留物，凈化機臺。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種ALD機臺腔體的凈化方法，包括:
[0006]提供晶圓，向所述機臺腔體內(nèi)通入六氯乙硅烷，在所述晶圓上進行原子層沉積工
-H-
乙；
[0007]對所述機臺腔體進行降壓升溫；
[0008]向所述機臺腔體同時通入氫氣和氧氣。
[0009]可選的，對所述機臺腔體進行降壓升溫之后，向所述機臺腔體通入氫氣和氧氣之前，向所述機臺腔體通入氧氣。
[0010]可選的，向所述機臺腔體同時通入氫氣和氧氣之后，先停止通入氫氣，再停止通入氧氣。
[0011]可選的，停止通入氧氣之后，向所述機臺腔體中通入氮氣。
[0012]可選的，向機臺腔體同時通入氫氣和氧氣時，通入的氫氣的流量為2slm_4slm。
[0013]可選的，向機臺腔體同時通入氫氣和氧氣時，通入的氧氣的流量為3slm_5slm。
[0014]可選的，同時通入氫氣和氧氣的時間為60min-100min。
[0015]可選的，對晶圓進行原子層沉積時，所述機臺腔體內(nèi)的溫度為500°C _600°C。
[0016]可選的，將所述機臺腔體內(nèi)的溫度升為600 °C -800 °C。
[0017]可選的，對晶圓進行原子層沉積時，所述機臺腔體內(nèi)的壓力為0.4Torr-0.6Torr。
[0018]可選的，將所述機臺腔體內(nèi)的壓力降為1.0Torr-3.0Torr。
[0019]可選的，所述晶圓完成原子沉積工藝后，機臺自動執(zhí)行升溫降壓以及同時通入氫氣和氧氣的操作。
[0020]本發(fā)明的ALD機臺腔體的凈化方法，包括:提供晶圓，向所述機臺腔體內(nèi)通入六氯乙硅烷，在所述晶圓上進行原子層沉積工藝；對所述機臺腔體進行降壓升溫；向所述機臺腔體同時通入氫氣和氧氣。本發(fā)明中，向機臺腔體中同時通入氫氣和氧氣，使得進行原子沉積的過程中未充分反應的六氯乙娃燒與氫氣和氧氣反應，反應生成物在相對較低的壓強下隨氣流帶至機臺腔體外，使得六氯乙硅烷不會與空氣中的水汽反應生成硅和二氧化硅的副產(chǎn)物留在機臺腔體內(nèi)，影響機臺性能，從而避免機臺腔體中殘留物對原子層沉積過程的影響。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明ALD機臺腔體的凈化方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的ALD機臺腔體的凈化方法進行更詳細的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0023]本發(fā)明的核心思想在于，在ALD機臺腔體中對晶圓進行原子層沉積，晶圓完成原子層沉積工藝之后，對機臺腔體進行降壓升溫，向機臺腔體中同時通入氫氣和氧氣，使得進行原子層沉積過程中未反應充分的六氯乙硅烷在低壓下與氫氣和氧氣充分反應，反應生成物在相對較低的壓強下隨氣流帶至機臺腔體外。從而六氯乙硅烷不會在晶舟下降或是上升過程中與進入的空氣中的水汽反應在機臺腔體表面形成硅和氧化硅的殘留物，影響機臺的性能。
[0024]下文結(jié)合圖1中的ALD機臺腔體的凈化方法的流程圖對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。
[0025]執(zhí)行步驟SI，提供晶圓，將晶圓置于ALD機臺腔體中，向所述機臺腔體中通入六氯乙硅烷，在所述晶圓表面上進行原子層沉積工藝。PDALD過程中，機臺腔體內(nèi)的溫度升至5000C _600°C，優(yōu)選為600°C，使得六氯乙硅烷受熱分解，高溫下有利于增加分子活性，利于反應的進行，使得反應充分，晶圓表面成膜的過程更快。六氯乙硅烷受熱分解形成硅和四氯硅烷(SiCl4),其反應式為:
[0026]2Si2Cl6—>Si+3SiCl4
[0027]娃原子沉積在晶圓的表面，接著被氧化形成氧化娃。隨著反應不斷進行，PDALD工藝完成之后，在晶圓表面形成預定義厚度的氧化硅膜層。之后，腔體的壓力升到常壓(7.6X 12Torr),溫度降到450°C，將晶圓從腔體中取出，，進行回收等操作。反應完成后，機臺腔體內(nèi)還存留少量的六氯乙硅烷。
[0028]執(zhí)行步驟S2，對所述機臺腔體進行降壓升溫，將所述機臺腔體內(nèi)的溫度升為600°C _800°C，優(yōu)選為750°C。在進行PDALD過程完成之后，機臺腔體的壓力為升為常壓(7.6 X 12Torr)，在降壓的過程中，將所述機臺腔體內(nèi)的壓力降為1.0Torr-3.0Torr，優(yōu)選為1.5Torro升溫可以使得六氯乙硅烷的分子活性更